可控合成与多效协同作用的微米级多孔六角棱柱形钛基高熵氧化物负极用于锂存储

《Dalton Transactions》：Controlled synthesis and multi-effect synergistic lithium storage of micron-sized porous hexagonal prismatic titanium-based high-entropy oxide anodes

本研究可控合成Ti基高熵MOF并经烧结转化为Zn-Mg-Co-Ni-TiO3六方棱柱材料，其高密度、多孔及晶界富集结构协同提升锂离子电池负极性能，表现出优异的循环稳定性和高库仑效率。

　　

金属有机框架（MOFs）作为锂离子电池（LIBs）的有前景的前体材料或替代阳极材料而受到关注。在这项研究中，通过结合溶液自组装和水热技术的可控方法，成功合成了基于钛的MOF（Zn_0.18Mg_0.2Co_0.31Ni_0.37-Ti-EG（乙二醇））。随后，将Zn_0.18Mg_0.2Co_0.31Ni_0.37-Ti-EG六方棱柱体作为前体，在优化的温度和空气条件下通过烧结工艺制备出了富含晶界的多孔六方棱柱形Zn_0.18Mg_0.2Co_0.31Ni_0.37TiO₃。Zn_0.18Mg_0.2Co_0.31Ni_0.37TiO₃具有2.234 g cm^-3的高致密密度。得益于高熵、多孔以及富含晶界结构的协同效应，这种新型材料表现出优异的电化学性能：在0.2 A g^-1的电流密度下经过100次循环后，其放电容量仍保持在484.03 mAh g^-1；在2 A g^-1的高电流密度下经过1000次循环后，其库仑效率仍达到99.83%。本研究为开发用于能量存储的高熵MOF衍生阳极材料提供了新的视角和方法。